Eisenwerkstoffe - Stahl Flashcards
Dichte, Schmelztemperatur und E-Modul von Eisen (zack, zack!)
Dichte: 7,85 g/cm3
T_kf = 1536 °C
E = 210 GPa
Allgemeine Anwendungsbezeichnung von Stählen abhängig ihres Kohlenstoffgehalts (unter- und übereutektoid). Ab wann kein Stahl mehr?
Baustahl bis 0,5% C Vergütungsstahl: 0,2-0,6% C übereutektoid ab 0,8% Werkzeugstahl 0,4-2% C max. 2,06% C
es gibt unlegierte, niedriglegierte und hochlegierte Stähle. Ab wann hochlegiert?
Ab 5% Masse irgend was anderes
Was bedeutet C45E oder C60S für unlegierte Stähle?
C: Kohlenstoff-Stahl (G wäre Stahlguss)
0,45% C oder 0,6% C. Letzter Buchstabe ist Zusatzsymbol
Niedriglegierte Stähle werden abhängig vom Legierungselement mit dem Faktor 4, 10, 100 oder 1000 mulipliziert. Welche?
Faktor 4: W, Mn, Si, Ni, Cr, Co
Faktor 10: Alle MOchten Voll Cules TiTAn(tal)
Faktor 100: Niemand Putzt Sein CEranfeld
Faktor 1000: Bor
Wie viel C und Cr hat 100Cr6?
1% C und 1,5% Cr
Auf dem Bohrer steht HS10-4-3-10+QT woraus besteht er?
HS = HighSpeed
Elemente W-Mo-V-Co (Wir Mochten Viel Coks) in %
keine C-Angabe
Was bedeutet QT, QW oder U bei highspeed-Stählen?
QT: vergütet
QW: wassergehärtet
U: unbehandelt
Woraus besteht X4NiCr20-8?
X: hochlegierter Stahl
0,04% C
20% Ni, 8% Cr
Welche Nummern bedeuten die Werksstoffnummern der Form X. XX XX(XX)?
Werkstoffhauptgruppe, Stahlgruppe, Zählnummer
Was sind die Werkstoffhauptgruppennummern?
0 Gusseisen 1 Stahl 2 Schwermetall 3 Leichtmetall 4 Sinterzeug 5-8 Nichtmetall 9 frei
Was macht man mit Erz, bevor es in den Hochofen kommt?
Dreck durch Magnetismus/Gravitation reduzieren, Rösten und Pelletieren
Was kommt in den Hochofen rein, was raus?
Rein: Erz, Koks, Kalkstein
Raus: Schlacke, Gichtgas, Roheisen (3-4% C)
Wie verwandelt man Roheisen in Stahl?
Frischen: Sauerstoff bei 1250°C einblasen. Oxidation erwärmt auf 1600°C, Schrott zur Kühlung. ggf. Legierungselemente gleich mit dazu
Wie beruhigt man Stahl?
meist durch Zusatz von Si oder Al. Verringert die Gasentwicklung beim Abgiesen, damit keine Poren entstehen
Was muss man hinsichtlich der Ofenatmosphäre ab 550°C beachten?
Bei Luft (CO2) oder Wasserdampf kommt es zum verzundern und Randentkohlung. Eisen reagiert
Normalisieren ist das wichtigste Wärmebehandlungsverfahren neben dem Vergüten. Was passiert?
alpha-gamma-alpha-Umwandlung führt zur Umkristalliesation und Kornverfeinerung
Bei welcher Temperatur werden untereutektoide Stähle normalisiert und was kommt dabei heraus?
50°C über A_C3-Linie -> ferritisch-perlitisches Gefüge
Bei welcher Temperatur werden übereutektoide Stähle normalisiert und was kommt dabei heraus?
50 °C über A_C1-Linie -> feinlamelares, perlitisches Gefüge
Wie funktioniert das weichglühen?
dicht unterhalb von A_C1 (unter-E) oder pendelnd um A_C1 (über-E), kugeliges Fe3C hat geringere Grenzflächenenergie als lamellares, dann hat man kugeliges Gefüge -> gut verformbar
Was ist Rekristallisieren?
500-700°C macht Eigenschaftsänderung der Kaltverformung rückgängig und stellt feinkörniges Gefüge her. Umwandlungsfähige Stähle lieber normalisieren
Was ist Spannungsarmglühen?
450-650 °C (nicht zu hoch), damit sich Spannungen abbauen können
Man hat ein Gamma-Mischkristall und lässt es entweder langsam, moderat, oder schnell abkühlen. Was bekommt man?
Langsam: Perlit
Moderat: Bainit
Schnell: Martensit
Wie verändern Tempertur die Martensitstarttemperatur und die kritische Abkühlgeschwindigkeit?
beides reduziert
Welche Wärmebehandlungsarten von Stahl sind industriell relevant?
Härten, Anlassen, Glühen, Thermochemische Diffusion, Bainitisieren
Wie beeinflussen Kohlenstoffgehalt und der Gehalt von Legierungselementen die Schweißfähigkeit?
Schweißfähigkeit wird verringert. Ab 0,6% Kohlenstoffäquivalent Gefahr von Versprödung
Wie hoch ist die Gießtemperatur von Gusseisen etwa?
1300-1500 °C
Das Gusseisen (graue Erstarrung) hat die Bezeichnung GJS, GJS, GJV. Welche Form hat das Graphit?
GJL: lamellar
GJV: vermicular
GJS: globular (sphere)
Was sind interessante Eigenschaften von GJL?
geringe Zugfestigkeit, Druck höher, große Dämpfung, gut Zerspanbar, günstige Reibung
Interessante Eigenschaften von GJS
Festigkeit höher als GJL, geringere Dämpfung, warmumformbar, mehr Verschleiß- und Korrosionsbeständigkeit als GJL
Interessante Eigenschaften GJV
Temperaturwechselfestigkeit hoch, in den meisten Eigenschaften Kompromiss zwischen GJL und GJS
Was ist GJMW und GJMB
Temperguss white und black
Was braucht man, um GJMB oder GJMW herzustellen?
Temperrohguss und ca. 1% Si. Glühen entweder in oxidierender Atmosphäre (weiß) oder Schutzgasatmmosphäre (schwarz)
Woraus entsteht Hartguss GJH?
metabstabiles Fe-Fe3C-System
Wie hoch ist der E-Modul von Eisen?
210 GPa
Wie hoch ist der E-Modul von Al?
70 GPa
